第9讲碳与一氧化碳二氧化碳二师附属初中.docx
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第9讲碳与一氧化碳二氧化碳二师附属初中
第9讲碳与一氧化碳、二氧化碳
【知识要点】
1.碳的单质
(1)金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的单质,但由于它们的碳原子排列方式不同,因此它们的性质(主要是物理性质)存在差异。
碳单质在性质上的差异使得它们具有不同的用途。
(2)金刚石、石墨和C60的性质比较及用途。
名称
金刚石
石墨
C60
外观
无色透明、正八面体形状的固体,有璀璨夺目的光泽
深灰色不透明的细鳞片状固体,有金属光泽
C60分子形似足球
导电性
几平不导电
良好
几乎不导电
硬度
天然存在的最硬的物质
质软(最软的矿物之一)
质脆
用途
用途制钻头、刻刀、装饰品等
制电极、铅笔芯、润滑剂等
应用于材料、医学和超导等领域
(3)木炭、活性炭具有吸附性。
木炭、活性炭、焦炭、炭黑等,这些物质的主要成分也是碳单质,结构与石墨类似。
由于木炭具有疏松多孔的结构,因此它具有吸附能力。
可以利用木炭的这个性质来吸附一些食品和工业产品里的色素,也可以用它来吸附有异味的物质。
活性炭的吸附作用比木炭还要强,防毒面具里的滤毒罐就是利用活性炭来吸附毒气的,制糖工业中也利用活性炭来脱色以制白糖。
(4)碳的化学性质。
在常温下,碳的化学性质不活泼。
在高温下,碳能够与很多物质发生反应。
①碳跟氧气反应(可燃性)。
高温下碳在氧气(或空气)中完全燃烧生成CO2,并放出大量的热。
C十O2
CO2
如果燃烧不充分,则生成CO,同时也放出热。
2C十O2
2CO
②碳跟某些氧化物的反应(还原性)。
C+2CuO
2Cu+CO2↑3C+2Fe2O3
4Fe+3CO2↑C十CO2
2CO
2.二氧化碳
(1)物理性质。
通常情况下,二氧化碳是无色、无味的气体,比空气重,能溶于水,加压、降温时可变成液态、固态,固态二氧化碳称“干冰”。
(2)化学性质。
①二氧化碳不燃烧,也不支持燃烧。
②二氧化碳能与水反应生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊溶液变成红色。
CO2+H2O==H2CO3
③二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊,这个反应可以用来检验二氧化碳。
Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O
(3)用途。
二氧化碳用来灭火,工业上用来制纯碱、尿素、碳酸饮料,干冰用作制冷剂、人工降雨剂。
3.一氧化碳
一氧化碳能够燃烧,具有还原性和毒性。
(1)可燃性。
2CO十O2
2CO2
(2)还原性(一氧化碳的还原性可用于冶金工业),,
CO+2CuO
Cu+CO23CO+Fe2O3
2Fe+3CO2
(3)有毒性。
一氧化碳很容易与血液中的血红蛋白结合,从而使血红蛋白不能再与氧气结合,造成生物体内缺氧,严重时会危及生命。
4.碳与碳的化合物的相互转化关系
化学方程式为
①2C十O2
2CO②C十O2
CO2
③2CO十O2
2CO2④C十CO2
2CO
⑤CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O⑥CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
⑦H2CO3=CO2+H2O⑧CO2+H2O=H2CO3
5.石灰石、生石灰、熟石灰之间的相互转化
(1)石灰石主要成分是CaCO3,生石灰主要成分是CaO,熟石灰主要成分是Ca(OH)2。
(2)石灰石高温煅烧可得生石灰,生石灰吸收水并与水反应可得Ca(OH)2,生石灰与水反应放出热量,该反应是放热反应,熟石灰吸收CO2可得CaCO3。
化学方程式为
①CaCO3
CaO+CO2↑
②CaO+H2O=Ca(OH)2
③CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
【试题精析】
1.(2018年广州)下列描述不正确的是
A.CO有毒且无色无味,使用燃气时要注意室内通风
B.CO2作为气体肥料在农业生产中有广泛应用
C.N2充入食品包装袋中可起防腐作用
D.CH4在空气中燃烧是化合反应
分析:
含碳燃料在氧气不足时发生不完全燃烧生成CO,CO有毒,使用燃气时要注意室内通风,防止一氧化碳中毒,A项正确。
CO2是植物光合作用的原料,可作为气体肥料,B项正确。
N2化学性质稳定,充人食品包装袋中可起防腐作用,C项正确。
CH4在空气中与氧气反应,燃烧生成CO2和H2O,不是化合反应,是氧化反应,D项错误。
答案:
D
2.(2015年广州)如图,将充满CO2的试管倒扣在滴有紫色
石蕊的蒸馏水中,一段时间后,下列实验现象描述正璃的是
①试管内液面上升②试管内溶液变红③试管内液面不上升
④试管内溶液变蓝⑤试管内溶液不变色
A.①②B.①④C.②③D.③⑤
分析:
二氧化碳能溶于水,使试管内气压减小,外界气压将烧杯中的水压人试管内,试管内液面上升,①正确;二氧化碳还能与水反应生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊溶液变红,②正确。
选项A正确。
答案:
A
3.(2013年广州)下列关于碳及其氧化物的说法,正确的是
A.CO和CO,都可将氧化铜还原为铜
B.CO2的排放不是导致酸雨的原因
C.在室内放一盆澄清石灰水可防止CO中毒
D.铅笔字迹易变模糊是因为常温下石墨化学性质活泼
分析:
A项只有CO可将氧化铜还原为铜,CO+CuO
Cu+CO2,A项错误。
B项CO2的大量排放会导致温室效应,煤燃烧排放的SO2、NO2等污染物是导致酸雨的原因,B项正确。
C项中澄清石灰水不与CO发生反应,C项错误。
D项中铅笔芯是用不同比率的石墨粉末和黏土粉末混合而制成,铅笔字迹噎糊可能是用的型号的铅笔比较软,而且有物理作用的摩擦,让石墨分散,导致字迹模糊,与石墨的化学牲质无关,D项错误。
-
答案:
B
[练习巩固】-
9-1.(2018年广州)下列有关金刚石、石墨的说法正确的是
A.都是由碳元素组成B.都是黑色固体
C.都能导电D.硬度都很大
9-2.(2012年广州)下列关于碳和碳的氧化物的说法正确的是
A.金刚石和石墨硬度都很大
B.二氧化碳和一氧化碳都能灭火
C.二氧化碳可作为大棚种植农作物的气体肥料
D.一氧化碳可使澄清石灰水变浑浊
9-3.(2011年广州)下列说法正确的是
A.CO2能与血液中血红蛋白结合导致中毒
B.CO能溶于水生成酸
C.用闻气味的方法能够区别CO2和CO
D.CO可以在O2中燃烧
9-4.(2010年广州)下列CO的性质中属于化学性质的是
A.常温下为无色气体B.难溶于水
C.没有气味D.可以燃烧
9-5.下列有关木炭、一氧化碳、甲烷燃烧的说法正确的是
A.燃烧时发生的都是化合反应B燃烧时都有蓝色火焰\
C.燃烧后都有CO2生成D.点燃前都要检验纯度
9-6.下列事实与液态二氧化碳的灭火原理无关的是
A.液态二氧化碳汽化时能降低其周围的温度
B.二氧化碳的密度比空气大,能将燃烧物与空气隔绝
C.二氧化碳是无色无味的气体
D.二氧化碳不能燃烧,也不支持燃烧
9-7.下列有关CO2的说法,不正确的是
A.CO2可用作气体燃料
B.干冰可用于人工降雨
C.“碳酸水”的pH小于7
D.大气层中加CO2过多会造成温室效应
9-8.下列有关碳和碳的氧化物的说法中不正确的是
A.工业中利用活性炭脱色以制白糖
B.金刚石和石墨的结构中碳原子排列方式相同
C.室内放一盆水不能防止一氧化碳中毒
D.CO2可用于灭火,CO可用作燃料
9-9.下列碳单质的用途与其化学性质有关的是
A.用石墨制作干电池的电极
B.用碳素笔书写档案文件谬
C.用活性炭做饮水机的净水剂
D.用铅笔芯粉末使生锈的锁头容易开启
9-10.下列有关碳单质的说法错误的是
A.金刚石是天然存在的最硬的物质
B.石墨和C60由不同种原子构成
C.金刚石和石墨的化学性质相似
D.活性炭可放在冰箱中除异味
9-11.下列关于氧气和二氧化碳的说法正确的是
A.构成:
都由分子构成,且都含有氧分子
B.性质:
常温下均为气体,且都易溶于水
C.用途:
氧气可用作燃料,二氧化碳可用作化工原料
D转化:
在自然界中氧气和二氧化碳可以相互转化
9-12.下列关于碳和碳的化合物知识网络图(图中“→”表示转化关系)的说法正确的是
A.“C→CO”的反应中碳发生还原反应
B.“CO→CO2”的反应类型为置换反应
C.“CO2→CaCO3”的反应可用于检验二氧化碳
D.“CO2⇌H2CO3,”的反应可用酚酞试剂验证
9-13.温室效应有功有过,产生温室效应的主要气体是CO2,下列有关认识错误的是
A.CO2能使干燥石蕊纸花变红
B.CO2能使澄清石灰水变浑浊
C.“低碳”是指较低的CO2排放
D.温室效应为人类提供了适宜的生存温度
9-14.下列有关碳及其化合物的说法正确的是
A.二氧化碳是导致酸雨的主要气体
B.室内放一盆水能防止一氧化碳中毒
C.大气中二氧化碳消耗的途径主要是绿色植物的光合作用
D.金刚石、石墨是碳的单质,C60是碳的化合物
9-15.下列关于二氧化碳的说法错误的是
A.二氧化碳是引起温室效应的主要气体之一
B.大气中的二氧化碳是植物进行光合作用必需的物质
C.将二氧化碳气体通人紫色石蕊试液中,溶液变为红色
D.实验室用大理石与稀硫酸反应制取二氧化碳
9-16.下列有关碳和碳的氧化物的说法错误的是
A.《清明上河图》至今图案清晰可见,是因为在常温下碳单质的化学性质稳定
B.碳在空气中充分燃烧时生成CO2,,不充分燃烧时生成CO
C.CO和CO2的组成元素相同,所以它们的化学性质也相同
D.CO可用于冶炼金属、作气体燃料,CO2可用于人工降雨、灭火
9-17燃气热水器中燃气不充分燃烧易产生CO气体。
下列有关CO的说法不正确的是
A..CO气体有毒,可危害人体健康
B.CO可用于冶炼金属
C.CO可以燃烧,可作燃料
D.在煤炉上放一壶水就能防止CO中毒
9-18分析下列化学反应,所得结论不正确的是
2C十O2
2COC十O2
CO22CO十O2
2CO2
A.反应物相同,参加反应的物质的质量不同时,生成物不同
B.碳、一氧化碳和天然气一样都可用作燃料
C.上述反应都是化合反应,且生成物都是氧化物
D.C→CO→CO2的转化都只能通过与O2反应来实现
9-19下图是自然界中碳、氧循环简图(X为H2CO3,Y为C6H12O6。
卞列说法不正确的是
甲乙
A.图甲中的转化1是酸雨形成的主要原因
B.图乙中可实现有机物与无机物的相互转化
C.绿色植物通过光合作用,将太阳能转化成化学能
D.碳循环和氧循环有利于维持大气中氧气和二氧化碳含量的相对稳定
9-20.如图所示装置,持续通人气态物质X可以看到玻璃管中有红色物厍生成;,无水CuSO4变蓝,澄清石灰水变浑浊,则X不可能是
A.氢气和水蒸气B.氢气和二氧化碳
C.一氧化碳和氢气D.一氧化碳和水蒸气
9-21.下图是“一氧化碳与氧化铁反应”的部分实验装置,关于该实验说法正确的是
A.充分反应后,向固体中加稀盐酸会产生气泡
B.实验过程中,黑色的粉末会逐渐变成红色
C.实验的化学反应方程式为FeO+CO
Fe+CO2
D.实验过程中,产生的尾气可以直接排放到空气中
9-22.木炭还原氧化铜和一氧化碳还原氧化铜的实验装置如图所示:
下列说法正确的是
A.木炭、一氧化碳与氧化铜的反应都属于置换反应
B.两个实验的相关反应中,只有碳元素的化合价发生改变
C.两个实验中都可观察到红色固体变黑
D.两个实验的操作中都要防止液体倒吸
9-23.(2014年广州)一氧化碳可以从其他物质中夺氧,是常用的工业还原剂。
(1)1个CO分子变成1个CO2分子需要得到个O原子。
(2)1个O2分子与个CO分子完全反应生成CO2。
(3)四氧化三锰的化学式为,1个四氧化三锰分子与个CO分子完全反
应生成Mn和CO2,高温下发生该反应的化学方程式为。
9-24.由C、CuO、Fe三种物质组成的混合物,放在试管中,如图所示高温加热。
当观察到澄清石灰水变浑浊时,停止加热,密封冷却至室温,然后往试管中加人稀硫酸,观察到有气泡冒出,且红色物质明显增加。
请根据这些信息,推断红色物质产生和增加的可能的原因(用化学方程式表示):
。
9-25.CO2是一种常见的氧化物。
(1)CO2能与碱反应,写出它与Ba(OH)2溶液反应的化学方程式:
。
(2)CO2有广泛用途。
工业上可用CO2生产小苏打:
一定条件下,向饱和氯化钠溶液中通人氨气(NH3)和CO2,即可析出碳酸氢钠固体,此时溶液变浑浊,过滤,滤液中含有氯化铵。
该反应的化学方程式是(提示:
方程式配平后,各物质化学式前的化学计量数均为1)
。
9-26.用下图所示的玻璃管进行碳还原氧化铜实验。
(1)当A处的黑色固体变红时,可观察到B处的现象是。
△
(2)查阅资料发现:
反应生成的红色固体除了铜以外还可能含有氧化亚铜(Cu2O),氧
化亚铜可以与硫酸发生如下反应Cu2O+H2SO4===Cu+CuSO4+X,该反应中X的化
学式为。
9-27.为加深对一氧化碳还原性的理解,减少一氧化碳对环境的污染,某同学设计了如图所示的实验。
回答下列问题:
(1)图B中,薄铜片受热时发生反应的化学方程式为。
(2)趁热将图B所示的薄铜片插人图A所示的装置中(如图C所示),观察薄铜片的
颜色变化,现象是;振荡集气
瓶,观察到的现象是。
(3)实验结束后用燃着的木条点燃瓶中的剩余气体,有明显的蓝色火焰出现,该反应的
化学方程式为。
9-28.采用适当的试剂,从石灰石(主要成分为CaCO3)中获得高纯度CaCO3的流程
如下:
(1)气体B的化学式为,产生B的反应属于(填基本反应类型)反应。
(2)杂质C的成分可能有。
(3)试剂
为;试剂
为。
(4)写出CaCO3与盐酸反应的化学方程式。
9-29.海边盛产贝壳,其主要成分为CaCO3。
以贝壳和纯碱为原料,生产烧碱的简要工艺流程如图:
(1)A的化学式是。
(2)写出步骤
发生反应的化学方程式:
。
(3)在工业上,熟石灰可用于生产烧碱。
在农业上,熟石灰的一种用途是。
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